Ilmu Alamiah dan Teknologi Masa Depan Sehubungan dengan Kelangsungan Hidup Manusia

A.Pencarian sumber daya alam nonkonvensional

Pencarian sumber daya alam nonkonvensional yang hangat pada saat ini ialah pemanfaatan energi matahari,energi panas,energi angin,dan energi biogas.

Pemilihan sumber energi tersebut tentu saja alasan yang kuat,yaitu dapat digunakan dalam skala besar serta agar dapat mengganti minyak bumi dan batu bara.sumber energi yang dipakai itu tidak boleh menghasilkan polutan yang banyak ,bahkan bila mungkin tidak menghasilkan polutan.

 

1.Energi Matahari

Energi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini. Berbagai jenis energi,baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan merupakan bentuk turunan dari energi ini baik secara langsung maupun tidak langsung.

Berikut ini adalah beberapa bentuk energi yang merupakan turunan dari energi matahari misalnya:

  • Energi anginyang timbul akibat adanya perbedaan suhu dan tekanan satu tempat dengan tempat lain sebagai efek energi panas matahari.
  • Energi air karena adanya siklus hidrologi akibat dari energi panas matahari yang mengenai bumi.
  • Energi biomassa karena adanya fotositensis dari tumbuhan yang notabene menggunakan energi matahari.
  • Energi gelombang laut yang muncul akibat energi angin.
  • Energi fosil yang merupakan bentuk lain dari energi biomassa yang telah mengalami proses selama berjuta-juta tahun.

Selain itu energi panas matahari juga berperan penting dalam menjaga kehidupan di bumi ini. Tanpa adanya energi panas dari matahari maka seluruh kehidupan di muka bumi ini pasti akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak ada makhluk yang sanggup hidup di bumi.

 

Energi Panas Matahari sebagai Energi Alternatif 

Energi panas matahari merupakan salah satu energi yang potensial untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energi terutama bagi negara-negara yang terletak di khatulistiwa termasuk indonesia, dimana matahari bersinar sepanjang tahun. Dapat dilihat dari gambar di atas bahwa energi matahari yang tersedia adalah sebesar 81.000  Terra Watt sedangkan yang dimanfaatkan masih sangat sedikit.

Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas matahari yaitu :

1.      Pemanasan ruangan

2.      Penerangan ruangan

3.      Kompor matahari

4.      Pengeringan hasil pertanian

5.      Distilasi air kotor

6.      Pemanasan air

7.      Pembangkitan listrik

 

 

2.Energi panas bumi

Energi panas bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di dalam bumi. Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim dingin atau air). Sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007,dan menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia.

Energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik.

Pangeran Piero Ginori Conti mencoba generator panas bumi pertama 4 july 1904 di area panas bumi Larderello di Italia. Grup area sumber panas bumi tersebut di dunia, disebut The Geyser, berada di California,Amerika Serikat. Pada tahun 2004 ,lima negara (El Salvodor,Kenya,Filipina,Islandia,dan Kostarika) telah menggunakan panas bumi untuk menghasilkan lebih dari 15% kebutuhan listriknya.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi dari lempeng tektonik terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas bumi cenderung rendah karena fluida panas bumi berada pada tempertur yang lebih rendah dibandingkian dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung, misalnya untuknpemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak mempengaruhi biaya lokal operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil.

 

 

3.Energi angin

Udara yang bergerak disebut angin dan dapat terjadi perbedaan tekanan disuatu tempat dengan tempat yang lain.

Orang dahulu sebenarnya telah menggunakan energi angin itu, misalnya untuk menggerakan perahu layar sehingga terjadilah penjelajahan laut dari satu negara ke negara lain. Bangsa belanda dulu terkenal dengan penggunaan kinjcir-kincir angin untuk menggerakanh pompa-pompa air guna mendapatkan air bersih di beberapa kampung.

Energi angin dapat dimanfaatkan untuk diubah menjadi tangkap(oleh baling-baling atau katakan lah rotor bersayap).

Pasang surut menggerakan air dalam jumlah besar setiap harinya,dan pemanfaatanya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga duankali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan 9kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak.

Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut.

1. Dam pasang surut

Cara ini serupa seperti pembangkit listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air bersih. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar dari pada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuki atau keluar (terjadi pasang atau surut),air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam.

 

Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance di desain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis,sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas”hanya”16 MW.

 

Kekurangan terbesar dari npembangkit listrik tanpa tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk(pasang) ataupun mengalir keluar(surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun,karena waktu operasinya dapat diperkirakan,maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik hanya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.

 

2.Turbin lepas pantai (offshore turbines)

        Pilihan lainya menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulanya dibandingkan

metode pertama yaitu: lebih murah biaaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil dari pada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat. 

 

Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari pembangkit tenaga pasang surut:

 

  • Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.
  • Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainya.
  • Tidakn membutuhkan bahab bakar.
  • Biaya operasi rendah.
  • Produksi listrik stabil.
  • Pasang surut air laut dapat diprediksi.
  • Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak
  • menimbulkan dampak lingkungan yang besar.

Kekurangan:              

  • Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya
  • pembangunan yang sangat mahal,dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkingan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.
  • Hanya dapat mensuplai energin kurang lebih 10 juam setiap harinya,ketika ombak lingkungan yang besar.

 

 

4.Energi biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan dari sisa-sisa makhluk yang diuraikan oleh mikroba melalaui proses penguraian.sebagai bahan dasar proses penguraian adalah sisa makhluk berupa sampah pertanian,yaitu batang pohon jagung,jerami.sisa amplas kelapa,atau tumbuhan lain sebagai bahan yang mengandung mikroba pengurai digunakan kotoran sapi. Kemudian, kedua bahan itu dapat dipotong-potong. Proses diaduk agar berjalan optimal pada suhu 35 derajat sampai 37 derajat celcius. Adukan itu tidak boleh bersifat asam, juga tidak bele bersifat basah,tapi harus netral.

 

 

5.Energi biomassa

Dalam sektor energi, biomassa merujuk pada bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar. Biomassa dapat digunakan secara langsung maupun tidak langsung. Dalam penggunaan tidak langsung, biomassa diolah menjadi bahan

bakar. Contohnya, kelapa sawit yang diolah terlebih dahulu menjadi biodiesel untuk kemudian digunakan sebagai bahan bakar.

Sebelum mengenal bahan bakar fossil, manusia sudah menggunakan biomassa sebagai sumber energi. Misalnya dengan memakai kayu atau kotoran hewan untuk menyalakan api unggun. Sejak manusia beralih pada minyak, gas bumi atau batu bara untuk menghasilkan tenaga, penggunaan biomassa tergeser dari kehidupan manusia. Namun, persediaan bahan bakar fossil sangat terbatas;. Para ilmuwan amemperkirakan dalam hitungan tahun persediaan minyak dunia akan terkuras habis.

Biomassa dari Bahan Baku Pangan

Gandum,tebu dan jagung adalah contoh bahan pangan yang juga dapat diolah menjadi energi dari biomassa. Energi tersebut tergolong energi ramah lingkungan yang bahan dasarnya disediakan alam. Namun, penggunaan energi biomassa kadang membawa dampak sampingan yang tidak diinginkan. Salah satunya adalah naiknya harga bahan baku pangan.

Penyebabnya macam-macam. Di Jerman misalnya, produksi listrik biomassa mendapat subsisdi pemerintah kata ahli biologis Dr.Andre Bauman:“Ini memicu persaingan antar petani yang menanam gandum untuk pangan dan petani biomassa. Selama ini, produsen gandum untuk biomassa mendapat keuntungan lebih besar daripada petani biasa. Baru belakangan ini, dengan naikmya harga untuk susu dan gandum,petani biasa dapat bersaing dengan petani biomassa. Produsen biogas tak lagi dapat membeli bahan dasar gandum dengan harga murah sepertri dalam lima tahun terakhir”.

Di Jerman,100 kilogram gandum menghasilkan energi biomassa seharga 25 Euro. Tapi bila gandum tersebut dijual sebagai bahan baku pangan, harganya hanya 18 Euro. Kini di sejumlah negara muncul kekuatiran bahwa para petani bahan pangan beralih ke produksi tanaman untuk biomassa. Padahal, produksi bahan pangan saat ini saja belum mencukupi untuk menutup kebutuhan pangan dunia.

 

 

B.Usaha Manusia untuk Melestarikan Eksistensinya

Usaha manusia untuk mencari energi pengganti minyak bumi seperti yang baru diuraikan diatas hanyalah merupakan salah satu alterntif bagi manusia untuk dapat mempertahankan eksistensinya di muka bumi.

Masalah lain yang sangat vital adalah masalah penggunaan teknologi maju yang baru saja di bahas dalam bab di muka,yaitu penggunaan energi nuklir yang maha dasyat itu. Keuntunganya sangat besar, tetapi bahaya nuklir terutama dari bom atom maupun bomk hidrogen yang dapat memusnahkan manusia beserta isi permukaan bumi ini bukanya di hapuskan,tetapi justru terjadi perlombaan.

Sebaliknya, dengan teknologi maju orang bisa terus berusaha mengadakan eksplorasi ke antariksa, mencari kemungkinan dapat melakukan migrasi ke planet lain. Namun, sepanjang penyelidikan yang ada, kemungkinan itu sangat kecil bila di bandingkan dengan dugaa-dugaan semula.

komentar saya:
dengan kemajuan teknologi yang ada saat ini kita harus tetap mencari sumber daya alam nonkonvensional yang bisa kita gunakan untuk kelangsungan hidup manusia di masa yang akan datang. karena, bagaimana pun kita sebagai manusia mempunyai tugas yaitu melestarikan segala sesuatu yang bisa kita manfaatkan dibumi ini jangan hanya menggunakan nya saja tetapi juga harus ikut serta dalam melakukan pelestariannya.
sumber: http://imyirene.blogspot.com/2012/11/bab7-ilmu-alamiah-dan-teknologi-masa.html

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s